周兵，王紅希

(中國長江三峽集團公司金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢測中心，湖北 宜昌 443133)

0 引言

加強管理能夠提高水工金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品防腐蝕施工質(zhì)量及產(chǎn)品使用壽命，在施工過程中加強施工質(zhì)量的監(jiān)督檢測可以促進管理水平的提高，而客觀公正的檢測結(jié)果又離不開正確可靠的檢測方法。長期以來，水工金屬結(jié)構(gòu)防腐檢測只注重檢測過程，而忽視檢測結(jié)果的影響因素，如檢測儀器的精度對檢測結(jié)果的影響、檢測標準是否正確、檢測時機是否準確等。因此，正確的防腐質(zhì)量檢測方法應(yīng)該具有系統(tǒng)性，屬于系統(tǒng)方法，與檢測過程中的人、機、料、法、環(huán)緊密相關(guān)，與質(zhì)量監(jiān)督檢測單位質(zhì)量體系相關(guān)。那么怎樣才能掌握正確的檢測方法？

1 制訂可行的檢測工藝

檢測工藝的制訂主要依據(jù)相關(guān)設(shè)計文件及標準規(guī)范，檢測工藝一般包括檢測設(shè)備的選用、校驗，檢測標準的選擇以及檢測時機等。

1.1 檢測設(shè)備的選用、校驗

一般根據(jù)已經(jīng)配置的儀器按照不同的檢測要求進行輔件的配置即可，如根據(jù)涂層厚度選擇量程接近的檢測探頭，因為檢測結(jié)果的準確性(不確定度)除與所用儀器精度相關(guān)外，還與儀器配置的探頭相關(guān)。所有儀器必須經(jīng)檢定確認合格，且在投入使用前必須經(jīng)過校驗核查，校驗核查根據(jù)相關(guān)質(zhì)量文件(作業(yè)指導(dǎo)書)或相關(guān)儀器使用說明進行。

如三峽升船機承船廂涂層厚度(設(shè)計厚度220 μm)檢測，選用德國EPK公司測厚儀MINTIEST3100，選擇F06型(量程0～600 μm)探頭，并在檢測工作開始前依據(jù)作業(yè)指導(dǎo)書對該儀器進行校驗。

1.2 檢測標準

檢測人員在選用檢測標準時，如果設(shè)計文件或其他相關(guān)文件中沒有對標準的采用進行特別約定，一般采用通用行業(yè)標準，如SL 105—2007《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》、DL/T 5358—2006《水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備防腐蝕技術(shù)規(guī)程》或采用國家標準GB/T 8923.1—2011《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定 第1部分》、GB/T 8923.3—2009《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定 第3部分》、GB/T 13288.2—2011《涂覆涂料前鋼材表面處理 噴射清理后的鋼材表面粗糙度特性 第2部分》。

標準選擇要遵循適用、現(xiàn)行原則，即檢測所用標準要適合將要開展的檢測工作，并且是現(xiàn)行有效版本。

1.3 檢測時機

日常檢測工作中，施工單位或相關(guān)管理部門出于對施工進度的考慮，往往不遵循涂裝工藝，在不合適的時間進行不合理的檢測，造成的直接影響就是檢測結(jié)果的準確性較差。如涂層未干的情況下所測涂膜厚度大于干膜厚度，最大可以相差約30%；又如表面預(yù)處理完成后未及時為下一道工序施工組織檢驗驗收而導(dǎo)致其重新返銹，造成不必要的浪費。因此，在制訂檢測工藝時，應(yīng)根據(jù)涂料特性、涂裝工藝確定正確的檢測時機。如表面處理完成后應(yīng)及時在首次涂覆前進行表面清潔度及表面粗糙度檢查，因為根據(jù)鋼鐵的基體特性，完全露出金屬光澤的表面一般在4～8 h容易再次生銹，處于腐蝕環(huán)境下時生銹現(xiàn)象更易發(fā)生，因此，表面預(yù)處理完成后應(yīng)立即組織該工序的驗收，驗收完成立即進行封閉涂裝，既控制了質(zhì)量又保證了進度；涂層厚度、附著力(包括金屬涂層)及針孔檢測應(yīng)在涂膜完全固化后進行，因為只有在完全固化的條件下上述參數(shù)的檢測結(jié)果才可能真實、可靠。

檢測工藝主要用于指導(dǎo)現(xiàn)場檢測工作，要求可操作性強。不同的檢測儀器、不同的涂裝體系、不同的環(huán)境條件下涂裝質(zhì)量檢測應(yīng)有不同的檢測工藝。

2 熟悉檢測儀器的性能及使用方法

熟悉檢測儀器的性能及使用方法是正確開展檢測工作的前提。水工金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品涂裝質(zhì)量檢測中常用的檢測儀器有磁性便攜式涂層測厚儀、常用便攜式粗糙度儀(表面粗糙度比較樣塊)、便攜式電火花測試儀及便攜式結(jié)合力測試儀等。

(1)使用頻次較高的磁性便攜式涂層測厚儀。采用磁感應(yīng)原理，利用從測頭經(jīng)過非鐵磁覆層而流入鐵磁基體(如鋼、鐵)的磁通量來測定覆層厚度。目前水工金屬結(jié)構(gòu)涂裝檢測所用涂層厚度檢測儀基本為磁性測厚儀，使用簡單、方便且屬于無損檢測。涂層厚度檢測儀的精度要求一般為±10%d(d為被測物實際厚度)，目前市場上儀器的精度能滿足一般檢測要求，先進的涂層厚度檢測設(shè)備如德國EPK公司生產(chǎn)的MINTIEST3100/4100系列的測厚儀精度可以達到±(1 μm+1%d)。

磁性測厚儀的測量精度與使用者對其性能、原理的熟悉程度緊密相關(guān)。如不得在磁性環(huán)境條件下使用該儀器；保持探頭垂直于被測表面，兩次測量間應(yīng)有一定的時間間隔；檢測工作開始前必須對儀器進行校驗，測量過程中可根據(jù)需要對儀器進行校驗。磁性測厚儀校驗操作程序為：檢測工作開始前對涂層厚度檢測儀進行校驗→零位校驗,盡量在被檢涂層的基面上進行，也可在標準試塊上校驗→選擇接近膜厚1/2的標準箔片進行第2次校驗→選擇接近膜厚的標準箔片進行第3次校驗→校驗完成，可以開始檢測工作。

如果需要對非磁性基體涂層厚度進行檢測，可以用顯微鏡對涂膜切片進行厚度測定或者使用劃痕測厚儀進行厚度測試等。

(2)常用便攜式粗糙度儀，用觸針法對鋼材表面進行粗糙度檢測時所用儀器。該儀器一般測量鋼材表面輪廓最大峰谷高度Ry(SL 105—2007《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》根據(jù)GB/T 3505—2000《產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語 定義及參數(shù)》將Ry改稱為Rz,現(xiàn)行其他國標相關(guān)條款仍為Ry)，即取樣長度范圍內(nèi)5個最大峰谷高度的平均值，SL 105—2007《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》中采用的取樣長度為40 mm。

此方法測量簡便，但所測粗糙度值僅為近似值，目前還沒有更好的便攜式測試方法。目前常用的粗糙度儀為英國易高公司產(chǎn)品，該儀器使用過程中必須注意：檢測前應(yīng)在鏡面或平面玻璃上校驗；應(yīng)與被檢測表面完全貼合；被檢測面局部應(yīng)為平面。

(3)表面粗糙度比較樣塊。采用目視或觸摸的方法，將待測表面與已校準的ISO表面粗糙度比較樣塊的各區(qū)域進行比較，并將比較結(jié)果轉(zhuǎn)換成相近的“細”“中”“粗”等級。

該檢測方法采用目視法進行比較，將比較樣塊放在待測表面某一位置，將待測表面與樣塊的4個區(qū)域逐一比較，必要時借助放大鏡(放大倍數(shù)不得大于7倍)。使用放大鏡時被測表面與樣塊必須能同時觀察到。除了采用目視方法外，還可用指甲背面觸摸的方法進行比較，以確定最接近的等級。表面粗糙度比較樣塊使用方法更詳細的內(nèi)容參考GB/T 13288.1—2008《涂覆涂料前鋼材表面處理 噴射清理后的鋼材表面粗糙度特性 第2部分》。

(4)常用便攜式電火花測試儀。一般在超厚漿涂層針孔測試中使用，其他情況一般不做要求。

(5)常用便攜式結(jié)合力測試儀。由于可對涂層結(jié)合力進行定量測試，在實際的涂裝質(zhì)量檢測工作中一般比較受到重視，但由于不同儀器之間的測量結(jié)果存在差異，因此，該方法僅適合相同工藝條件下涂裝施工質(zhì)量的比較測試。

檢測前儀器的檢定、校驗是保證檢測結(jié)果準確性的重要環(huán)節(jié)：檢定必須在合格的第三方檢測機構(gòu)進行；儀器校驗在檢測工作開始前或檢測過程中進行，儀器校驗一般參照儀器使用說明書進行。

3 準確理解相關(guān)檢測標準及相關(guān)技術(shù)文件

本節(jié)以舉例的形式對相關(guān)標準及相關(guān)技術(shù)文件的準確理解進行說明。

(1)對表面預(yù)處理質(zhì)量檢查的理解。有試驗數(shù)據(jù)顯示，防腐涂層有效壽命的影響因素中，表面預(yù)處理的影響占近50%，也就是說，在整個防腐質(zhì)量控制過程中應(yīng)加強表面預(yù)處理質(zhì)量的檢查，而實際工作時將重點放在了涂膜厚度檢測方面，這里并非說膜厚度不重要，而是想提醒質(zhì)檢部門在整個涂裝施工過程中的質(zhì)量控制應(yīng)有比較性側(cè)重點。

(2)對涂層質(zhì)量檢查的理解。SL 105—2007《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》要求涂料厚度按照2個85%進行控制，也就是說，合格的涂膜厚度應(yīng)同時滿足2個85%的要求。第1個85%即涂膜厚度最小值不得低于設(shè)計厚度值的85%，規(guī)范并不是要求越厚越好，因為對涂膜還有附著力的檢查，涂膜太厚其附著力難以滿足要求；第2個85%即85%以上的局部厚度不得小于設(shè)計厚度，是對整體涂膜厚度提出了質(zhì)量要求。對于金屬涂層，要求最小局部厚度必須滿足設(shè)計要求的最小厚度。附著力的檢查一般用劃格法，對于厚度大于250 μm的涂膜應(yīng)采用劃叉法進行檢查。

(3)用結(jié)合力測試儀采用拉開法檢查涂層質(zhì)量。用該方法進行檢測時，由于檢測儀器(主要指目前水工行業(yè)檢測用便攜式檢測儀)之間的差別導(dǎo)致對同一檢測對象的檢測結(jié)果之間存在較大的差異，因此對檢測結(jié)果的認定需要由供需雙方協(xié)商，檢測方在檢測時僅提供檢測方法、檢測儀器型號及檢測結(jié)果，不對檢測結(jié)果進行評價。

(4)對針孔測試的理解。一般只對厚漿型涂料涂層進行針孔測試，因為厚漿型涂料涂層施工時一次成膜太厚(200 μm以上)，在霧化不足或環(huán)境濕度過大的情況下涂膜易出現(xiàn)針孔，而一個針孔就是一個腐蝕源。

由此可見，對檢測標準、規(guī)范的準確理解是對檢測結(jié)果進行準確評價的基礎(chǔ)。

4 檢測單元的劃分

涂層厚度檢測工作中經(jīng)常遇到檢測方與被檢測方對檢測結(jié)果評價意見不一致的問題，如某壩頂門機涂裝質(zhì)量檢測工作中，由于壩頂門機橫梁涂層厚度不滿足SL 105—2007《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》第1個85%的質(zhì)量要求，導(dǎo)致整個壩頂門機防腐質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果不能滿足相應(yīng)質(zhì)量要求；關(guān)于表面預(yù)處理的質(zhì)量檢查同樣經(jīng)常遇到相似的問題，局部不合格影響整體結(jié)果評價。由于局部問題影響整體檢測結(jié)果的評價顯然對被檢測方存在一定的不公平性，而評價結(jié)論按照現(xiàn)行規(guī)范又存在一定的合理性。因此，為保證檢測結(jié)果評價的合理性，應(yīng)對檢測對象進行檢測單元劃分。

(1)按檢測部件劃分，如將壩頂門機的吊臂或行走機架作為一個檢測單元進行評價。

(2)根據(jù)檢測面按區(qū)域劃分檢測單元,如壩面防腐可以將200～300 m2的區(qū)域作為一個檢測單元。

(3)按檢測部位進行劃分,如升船機底板上、中、下部分別作為檢測單元。

按照檢測單元進行檢測，有利于結(jié)果的合理評價，同時有利于被檢方對不合格單元進行處理。

5 認真執(zhí)行質(zhì)量管理體系

金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量監(jiān)督檢測部門質(zhì)量體系及相關(guān)程序文件應(yīng)對檢測過程進行非常明確的過程控制，所有檢測規(guī)范、標準及相關(guān)技術(shù)文件必須現(xiàn)行有效，檢測儀器必須經(jīng)鑒定合格，檢測人員必須持證上崗，整個檢測流程必須有經(jīng)驗豐富的檢測工程師在關(guān)鍵過程中監(jiān)督。

根據(jù)質(zhì)量體系要求，涂裝質(zhì)量檢測建議按一定流程進行。首先，檢測人員必須重視與被檢方對檢測結(jié)果的交流,通過交流可以避免對方對檢測結(jié)果的不信任或歧義；對檢測結(jié)果取得一致意見后，雙方在檢測記錄上簽字，表示認同此次檢測工作，然后可以對被檢測方提出一些建設(shè)性的建議；最后，檢測人員根據(jù)檢測結(jié)果出具檢測報告。

總之，對涂裝質(zhì)量檢測結(jié)果進行準確的評價，不能只了解相關(guān)檢測規(guī)范、標準提供的方法，更應(yīng)系統(tǒng)掌握檢測全過程中各個質(zhì)量檢測控制環(huán)節(jié)。

參考文獻：

[1]SL 105—2007 水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范[S].

[2]DL/T 5358—2006 水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備防腐蝕技術(shù)規(guī)程[S].

[3]GB/T 8923.1—2011 涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定 第1部分[S].

[4]GB/T 8923.3—2009 涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定 第3部分[S].

[5]GB/T 13288.2—2011 涂覆涂料前鋼材表面處理 噴射清理后的鋼材表面粗糙度特性 第2部分[S].

[6]廖念釗.互換性與技術(shù)測量[M].4版.北京：中國計量出版社，2000.